一种生物组织荧光显微分析方法技术

本发明专利技术一种生物组织荧光显微分析方法，以0.1‑1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液培养生物组织。本发明专利技术的荧光纳米膜具有良好的生物相容性，可用于植物组织培养液。本发明专利技术所获得有机聚合物纳米膜，具有很高的相对荧光量子产率(＞60％)，可作为荧光探针，用于生物组织的荧光显微成像。

A Fluorescence Microscopic Analysis Method for Biological Tissues

The invention provides a fluorescence microscopic analysis method for biological tissues, in which biological tissues are cultured in 0.1 1mg/mL fluorescent organic polymer nano-membrane aqueous solution. The fluorescent nanofilm has good biocompatibility and can be used in plant tissue culture medium. The organic polymer nanofilm obtained by the invention has a high relative fluorescence quantum yield (>60%) and can be used as a fluorescence probe for fluorescence microscopic imaging of biological tissues.

【技术实现步骤摘要】
一种生物组织荧光显微分析方法
本专利技术涉及一种生物组织荧光显微成像分析方法，尤其涉及使用有机聚合物纳米膜的荧光显微成像分析方法。
技术介绍
具有荧光特性的二维聚合物，在光电子器件、生物传感器及功能性墨水等领域，有着潜在的应用(Chem.Soc.Rev.2018,47,3265-3300)。然而，具有荧光特性的二维有机聚合物，到目前为止，尚未见文献报道。二维聚合物的研究虽有报道(Accountsofchemicalresearch2015,48(8),2221-2229)，但在溶液中合成二维有机聚合物，通常需要借助额外的底物或界面使单体分子预组装成二维的几何形状(Naturechemistry2012,4(4),287-291；AngewandteChemie2016,55(1),213-217)。在无模板、表面或界面辅助的情况下，在溶液中规模化制备二维有机聚合物，仍然是一项富有挑战性的课题。生物组织光学成像技术具有无损伤、非电离化辐射的特点，能够显示组织中各种化学组分和结构，提供有用的功能信息；因此，在生物组织诊断中具有重大应用价值。荧光材料是实现生物组织荧光成像的重要物质基础。利用荧光材料标记细胞样品中某些特定结构或成分，用波长较短的光激发荧光材料分子使其处于高能态，再对其退激过程中所发射的波长相对较长的荧光进行显微成像，即为荧光显微技术。采用该技术，不仅可以克服普通光学显微术难以直接对无色透明的细胞样品进行成像的缺点，更重要的是还能通过标记细胞中特定的结构或者分子、离子实现“功能成像”。在实际应用过程中，在浓度极低的情况下仍具有较高的荧光强度和较高的相对量子产率，是荧光材料领域追求的目标。然而，多数荧光材料的相对量子产率低于50％(AngewandteChemie,2010,49,4430-4434；ACSNano,2016,10,4410-4420)。因此，获得具有生物相容性、相对量子产率高于50％的荧光材料，并使之在生物组织成像中得以应用，不仅具有重要的科学意义，而且具有重要的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种生物组织荧光显微成像方法。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种荧光有机聚合物纳米膜用于生物组织荧光显微分析的方法。优选的，以0.1-1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液培养生物组织。一种生物组织荧光显微分析方法，步骤如下：1)取生物组织，置于浓度为0.1-1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液中，室温下浸泡5-10h；2)将浸泡过的生物组织用纱布包好，并转移至培养皿中，将培养皿转移至20-35℃的恒温箱中，恒温箱相对湿度保持为50-70％；用荧光有机聚合物纳米膜水溶液使纱布保持湿润，培养生物组织2-7天。3)在紫外灯下，观测培养后的生物组织。本专利技术所述的室温为室内的一般温度，一般为16-35℃，优选18-30℃。优选的，步骤3)所述的紫外灯，为350-450nm波长的紫外灯。更优选的，步骤3)所述的紫外灯，为365nm波长、405nm波长的紫外灯。优选的，所述生物组织为植物组织；更优选的，植物组织为绿豆芽或黄豆芽。优选的，所述具有荧光的有机聚合物纳米膜，纳米膜的厚度为20-60nm。在水溶液中纳米膜的相对量子产率为66-76％。优选的，有机聚合物纳米膜水溶液在434-440nm激发波长下的荧光强度达6400-6500。优选的，聚合物纳米膜水溶液在200-400nm波长激发下的发射峰位于437±3nm，即434-440nm。优选的，所述荧光有机聚合物纳米膜水溶液的制备方法，包括步骤如下：1)获得具有荧光特性的有机聚合物粉体；2)将步骤1)中所述有机聚合物粉体在超声辅助下溶解于蒸馏水中，获得具有荧光特性的有机聚合物纳米膜水溶液。一种具有荧光的有机聚合物纳米膜的制备方法，包括步骤如下：1)获得具有荧光特性的有机聚合物粉体；2)将步骤1)中所述有机聚合物粉体在超声辅助下溶解于蒸馏水中，获得具有荧光特性的有机聚合物纳米膜水溶液；3)将步骤2)中所述有机聚合物纳米膜的水溶液冷冻干燥，获得具有荧光特性的有机聚合物纳米膜粉体。优选的，步骤1)所述的有机聚合物粉体的制备，包括下列步骤：a.将柠檬酸与半胱氨酸混合、研磨，得混合物A；半胱氨酸，为L-半胱氨酸或D-半胱氨酸；柠檬酸与半胱氨酸，其物质的量之比为(1-3):1。b.将混合物A转移至容器B中，将容器B置于可控温加热炉中150-170℃加热1-4h，将容器B从加热炉中取出，置于室温环境中冷却，得有机聚合物粉体。容器，其材质为不锈钢、玻璃或陶瓷。混合物A与容器B，混合物A的体积不超过占容器B容积的50％。步骤2)所述的有机聚合物粉体溶解于蒸馏水，其聚合物浓度为0.005-16mg/mL。步骤2)所述的超声辅助，其超声功率为100-300W，超声时长为1-5min。步骤3)所述的冷冻干燥，其冷冻温度为零下40-50℃，真空度小于200Pa。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术在无模板、表面或界面辅助的情况下，在溶液中规模化制备有机聚合物纳米膜，方法简单，成本低，有利于规模化应用。2、本专利技术所获得的有机聚合物纳米膜，具有很高的相对荧光量子产率(＞60％)。3、本专利技术所获得的荧光有机聚合物纳米膜，具有良好的生物相容性，适用于植物组织荧光显微分析。附图说明图1为样品S-1的TEM图。图2为样品S-2的TEM图。图3为样品S-3的TEM图。图4为样品S-4的TEM图。图5为样品S-5的TEM图。图6为样品S-6的TEM图。图7为样品S-7的AFM图。图8为样品S-8的SEM图。图9为样品S-9的TEM图。图10为三种有机聚合物纳米膜在水溶液中的荧光光谱图；三种有机聚合物纳米膜在水溶液中的浓度均为0.005mg/mL；三种有机聚合物纳米膜对应的粉体的制备条件为：柠檬酸与L-半胱氨酸物质的量之比分别为1:1、2:1和3:1，反应温度为160℃，反应时间为1h。图11为分别以蒸馏水、荧光有机聚合物纳米膜(0.125mg/mL)为培养液所培养的豆芽的数码相机照片；激发波长为365nm。图12为以荧光有机聚合物纳米膜(1mg/mL)为培养液所培养的绿豆芽切片的LSCM照片。图13为以荧光有机聚合物纳米膜(0.1mg/mL)为培养液所培养的黄豆芽切片的LSCM照片。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术的技术方案做进一步阐述，这些实施例只是为了阐述本专利技术的技术方案，而不能视为对本专利技术权利要求内容的限制。实施例中的柠檬酸购自天津市富宇精细化工有限公司；L-半胱氨酸、D-半胱氨酸购自上海麦克林生化科技有限公司。扫描电镜(SEM)照片经日本HitachiRegulus8220型场发射扫描电子显微镜检测获得；透射电镜(TEM)照片经日本JEOLJEM-2100型高分辨透射电子显微镜检测获得；激光扫描共聚焦显微照片(LSCM)经德国LeicaSP8激光扫描共聚焦显微镜检测获得；原子显微镜(AFM)照片经Multimode8NanoscopeVsystem扫描探针显微镜检测获得。实施例1一种荧光有机聚合物纳米膜的制备方法，步骤如下：将柠檬酸和L-半胱氨酸按物质的量之比1:1混合，研磨均匀，然后转移至烧杯中，将烧杯置于150℃烘箱中加热2h；将烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物组织荧光显微分析方法，以0.1‑1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液培养生物组织。

【技术特征摘要】
1.一种生物组织荧光显微分析方法，以0.1-1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液培养生物组织。2.如权利要求1所述的一种生物组织荧光显微分析方法，步骤如下：1)取生物组织，置于浓度为0.1-1mg/mL的荧光有机聚合物纳米膜水溶液中，室温下浸泡5-10h；2)将浸泡过的生物组织用纱布包好，并转移至培养皿中，将培养皿转移至20-35℃的恒温箱中，恒温箱相对湿度保持为50-70％；用荧光有机聚合物纳米膜水溶液使纱布保持湿润，培养生物组织2-7天。3)在紫外灯下，观测培养后的生物组织。3.如权利要2所述的生物组织荧光显微分析方法，其特征在于，步骤3)所述的紫外灯，为350-450nm波长的紫外灯。4.如权利要求2所述的生物组织荧光显微分析方法，其特征在于，所述生物组织为植物组织；更优选的，植物组织为绿豆芽或黄豆芽。5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述的荧光有机聚合物纳米膜，纳米膜的厚度为20-60nm；在水溶液中，纳米膜的相对量子产率为66-76％。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，聚合物纳米膜水溶液在200-400nm波长激发下的发射峰位于437±3nm。7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述荧光有机聚合物纳米膜水溶液的制备方法，包括步骤如下：1)获得具有荧光特性的有机聚合物粉体；2)将步骤1)中所述有机聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖利刚，班青，冯宝羲，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37